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Nous réalisons bénévolement des mesures d'Exposition aux Radiofréquences en région parisienne
👉 Les appareils utilisés pour réaliser les mesures sont :
les deux Champmètres HF59B et HFW59D de GigaHertz Solutions,
Le Champmètre Fieldman de la société Narda.
👉 Les mesures peuvent être prises à un certain moment ou être enregistrées en continu. Dans le dernier cas, il est alors possible de les visualiser plus tard sous la forme d'un graphique et de réaliser des analyses statistiques sur les valeurs mesurées.
👉 La page ci-dessous est consacrée à l'utilisation des deux champmètres HF59B et HFW59D.
👉 Pour obtenir des informations sur les mesures réalisées avec le Fieldman, merci de cliquer sur ce lien.
Contact : denelleeric@gmail.com
TABLE DES MATIÈRES
TABLE DES MATIÈRES
1. MESURES ET MATERIEL UTILISÉ
1. MESURES ET MATERIEL UTILISÉ
Mesures des Expositions générées par les antennes-relais en région parisienne
Mesures des Expositions générées par les antennes-relais en région parisienne
Depuis plusieurs années, nous réalisons bénévolement des mesures d'exposition aux radiofréquences en région parisienne. Nos interventions sont effectuées à la demande d'associations, de collectifs et de particuliers.
👉 Matériel Utilisé
Nous utilisons les champmètres HF59B (Bande 27 MHz à 2,7 GHz) et HFW59D (Bande 2,4 GHz à 10 GHz), les appareils les plus avancés de la gamme GigaHertz Solutions. Ces instruments nous permettent de fournir des mesures précises et fiables pour les valeurs PEAK et PEAK HOLD des Expositions.
Nous réalisons aussi des mesures avec le Champmètre Fieldman. Le Champmètre Fieldman, du fabricant Narda est équipé d'une sonde (Bande 100 kHz à 6 GHz) qui fournit des valeurs moyennes RMS.
👉 Différents Types d'Antennes pour le HF59B et le HFW59D
Les 2 champmètres sont équipés de deux types d'antennes pour répondre à différents besoins :
✅ Antenne directive : Idéale pour localiser les sources de radiofréquences et vérifier l'efficacité des blindages,
✅ Antenne isotrope : Utilisée pour mesurer l'exposition globale, en captant les signaux provenant de toutes les directions.
👉 Polyvalence des Champmètres HF59B et HFW59D
Grâce à une variété d'accessoires tels que des amplificateurs, atténuateurs, et filtres passe-bande/passe-haut, les 2 champmètres offrent une grande flexibilité. Ils peuvent ainsi être adaptés à presque toutes les situations de mesure.
Nos deux champmètres couvrent des bandes de fréquences complémentaires :
✅ Le HF59B : Il opère dans la bande de 27 MHz à 2,7 GHz, couvrant tous les systèmes de téléphonie mobile à faisceau fixe.
✅ Le HFW59D : Il fonctionne dans la bande de 2,4 GHz à 10 GHz, incluant les signaux 5G (3500 MHz), le WiFi 5 GHz et les émissions radar. Il peut être équipé d'un filtre coupe-bas pour éliminer les fréquences en dessous de 3300 MHz, séparant ainsi les bandes mesurées par le HF59B.
L'exposition totale est calculée comme la somme quadratique des mesures fournies par le HF59B et le HFW59D.
👉 Le Fieldman : l'un des Champmètres les plus précis du marché (voir des Exemples de mesures)
Le Fieldman est le remplaçant du champmètre professionnel NBM 550 de Narda, utilisé par les Laboratoires spécialisés comme le laboratoire EXEM pour relever les Expositions dans le cadre des mesures officielles régit par l'Agence Nationale des Fréquences.
✅ C'est un champmètre de dernière génération, conçu pour offrir des mesures extrêmement précises des champs électromagnétiques, avec une moyenne RMS échantillonnée 5 fois par seconde. Sa sensibilité de 0,2 V/m sur la plage de fréquences allant de 100 kHz à 6 GHz lui permet de détecter avec fiabilité des niveaux de champ faibles.
✅ L’une de ses innovations majeures réside dans la conversion numérique du signal directement au niveau de l’antenne, plutôt qu’au niveau du boîtier. Cette approche élimine les pertes potentielles et les interférences liées à la transmission d’un signal analogique, garantissant ainsi, en combinaison avec sa haute sensibilité, des mesures d’une excellente précision.
✅ L'antenne couvre la plage de fréquences allant de 100 kHz à 6 GHz, qui inclut les fréquences de la FM, de la TNT, de la Téléphonie Mobile et du Wifi.
Eric Denelle, février 2024
Champmètre HFE59B - Bande de Fréquences 27 MHz - 2.7 GHz
Champmètre HFE59B - Bande de Fréquences 27 MHz - 2.7 GHz
Le HFE59B peut être utilisé avec deux types d'antennes : une antenne isotrope (UBB27_G3) et une antenne directive log périodique. Chaque antenne couvre une bande de fréquences spécifique :
👉 Antenne isotrope UBB27 : Bande de 27 MHz à 2700 MHz, incluant :
Radio HF
Fréquences TETRA (Terrestrial Trunked Radio) entre 380 MHz et 420 MHz, utilisées par les services de secours, les forces de police, les ambulances, les pompiers, les services de transport public et l'armée
Fréquence 700 MHz (4G LTE et 5G DSS - Division Spectrum Sharing ou « fausse 5G »)
Fréquence 800 MHz (4G LTE)
Fréquence 900 MHz (2G GSM, 3G UMTS)
Fréquence 1800 MHz (2G GSM, 4G LTE)
Fréquence 1880-1900 MHz (DECT)
Fréquence 2100 MHz (3G UMTS, 4G LTE, 5G DSS)
Fréquence 2400 MHz (WiFi et Bluetooth)
Fréquence 2600 MHz (4G LTE)
👉 Antenne directive log périodique : Bande de 700 MHz à 3300 MHz, couvrant :
Tous les systèmes de téléphonie mobile fonctionnant avec un faisceau fixe (2G, 3G, 4G, 5G DSS)
Téléphones DECT
WiFi et Bluetooth à 2,4 GHz
👉 Plage de mesure du HF59B : sans amplificateur, la plus petite valeur mesurable est de 0,01 µW/m², correspondant à 1,94 mV/m. La plus grande valeur sans atténuateur est de 19,99 mW/m², soit 2,7 V/m. Avec un amplificateur ou un atténuateur, la plage de mesure du champmètre s'étend de 0,001 µW/m² (0,614 mV/m) à 1,999 W/m² (27,45 V/m).
👉 Utilisation du filtre FF10 : Le HF59B équipé du filtre FF10 peut être utilisé comme un analyseur de spectre. Le filtre FF10 permet de restreindre les mesures à certaines fréquences ou bandes de fréquences. L'utilisateur peut choisir parmi dix options : mesure sur toute la bande, ou mesure limitée aux fréquences suivantes : en dessous de 480 MHz (incluant TETRA, DAB radiodiffusion numérique, radio CB, bande ISM 433 MHz industrielle, scientifique et médicale), TETRA 380-420 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1880-1900 MHz, 2100 MHz, WLAN 2,4 GHz, et 2600 MHz. Grâce au filtre FF10, le HF59B accède à des informations habituellement réservées aux analyseurs de spectre. Notez cependant que le FF10 ne fournit pas de mesures pour la fréquence 700 MHz.
👉 Précision des mesures : Le HF59B effectue des mesures de puissance surfacique avec une incertitude de +/- 3 dB. Par exemple, si la mesure convertie en champ électrique est de x Volts par mètre, l'exposition réelle est alors comprise entre 0,7 fois x et 1,4 fois x. Ce niveau de précision est remarquable car il reste constant quel que soit le contenu fréquentiel du signal, tant que les fréquences mesurées restent dans la bande de 27 MHz à 2700 MHz.
Champmètre HFW59D - Bande de Fréquences 2.4 GHz - 10 GHz incluant la 5G 3500 MHz à faisceau orientable, le WIFI 5 GHz et les radars
Champmètre HFW59D - Bande de Fréquences 2.4 GHz - 10 GHz incluant la 5G 3500 MHz à faisceau orientable, le WIFI 5 GHz et les radars
Le HFW59D peut être utilisé avec deux types d'antennes : une antenne isotrope (UBB2410) et une antenne directive log périodique.
👉 Plage de mesure du HFW59D :
Puissances surfaciques minimales et maximales : Avec le pré-amplificateur HV20_2400G10, le HFW59D mesure des puissances surfaciques allant de 0,01 µW/m² (1,94 mV/m) à 19,990 µW/m² (2,7 V/m).
👉 Utilisation du filtre passe-haut HP33_G10 : Le filtre passe-haut HP33_G10, installé entre l'antenne et le boîtier du HFW59D, permet d'éliminer les fréquences inférieures à 3,3 GHz, qui sont déjà prises en compte par le champmètre HF59B. Cela fait du HFW59D un complément idéal au HF59B. Grâce à cette configuration, l'exposition globale peut être calculée comme la somme quadratique des valeurs obtenues avec chacun des deux appareils.
👉 Type de mesures fournies : Les mesures réalisées par le HFW59D sont des mesures de puissance surfacique.
👉 Précision des mesures : Le HFW59D offre comme le HF59B une incertitude de mesure de +/- 3 dB. Par exemple, si la mesure convertie en champ électrique est de x Volts par mètre, l'exposition réelle est comprise entre 0,7 fois x et 1,4 fois x. Cette précision est remarquable car elle est maintenue quelle que soit la composition fréquentielle du signal, à condition que les fréquences du signal mesuré restent entre 2,4 GHz et 10 GHz, la bande d'utilisation du HFW59D.
2. UTILITAIRES POUR LES RELEVÉS
2. UTILITAIRES POUR LES RELEVÉS
Table de conversion: Puissance surfacique d'une onde et Champ électrique correspondant
Table de conversion: Puissance surfacique d'une onde et Champ électrique correspondant
👉 Les Champmètres HF59B et HFW59D de GigaHertz Solutions donnant des mesures de puissances surfaciques exprimées en milliwatts par mètre au carré ou en microwatts par mètre au carré, il est recommandé de toujours garder la Table de conversion en Expositions V/m à porté de la main lors de la prise des mesures.
👉 Les valeurs sont codées en couleur conformément aux seuils utilisés en biologie de l'habitat pour les valeurs crêtes (Pics) dans les zones de repos.
👉 TIP : confiez cette Table à la personne qui vous assitera pendant la prise de mesures.
Table de Conversion, Puissances surfacique en Champs électriques - Eric Denelle, V1.pdf👉 Un peu de théorie
La puissance surfacique d'une onde électromagnétique correspond à la quantité de puissance transportée lorsque l'onde traverse une surface d'un mètre carré, orientée perpendiculairement à sa direction de propagation. Elle s'exprime habituellement en Watts par mètre carré (W/m²). La relation entre la puissance surfacique Ps et le champ électrique E de l'onde, exprimé en Volts par mètre (V/m), est donnée par la formule suivante E= Racine(Ps ×120 π).
👉 Pourquoi utiliser la Table ?
Les champmètres HF59B et HFW59D mesurent cette puissance surfacique et fournissant des valeurs en microWatts par mètre carré (µW/m²) ou en milliWatts par mètre carré (mW/m²) en fonction des réglages et de l'intensité du signal. Il est donc essentiel de disposer d'une table de conversion pour transformer ces mesures en valeurs de champ électrique. Ce n'est en effet qu'ensuite qu'il deviendra possible de comparer les expositions mesurées avec le seuil de 6 V/m (valeur moyenne RMS), défini par l'Agence Nationale des Fréquences (ANFR) pour identifier les points atypiques, ou avec les expositions maximales fournies par les Oprérateurs dans leur rapport de simulation.
👉 Les informations fournies par la Table
La Table de conversion ci-dessus convertit les valeurs de puissance surfacique en valeurs de champ électrique. Les unités utilisées sont le milliVolt par mètre et le Volt par mètre. Pour chaque valeur de puissance surfacique considérée, la Table fournit la valeur du champ électrique et la valeur du champ électrique corrigé de l'atténuation de 1 dB générée par l'utilisation d'un éventuel filtre. Les limites recommandées en biologie de l'habitat pour les valeurs de pic (PEAK) du champ électrique dans les zones de repos sont représentées sur la Table. Une calculette programmée en javascript au bas du document en pdf permet de faire des conversions pour les valeurs de puissance surfacique qui ne se trouvent pas dans la Table.
Feuilles de mesure pour relever les mesures et calculer les Expositions en V/m quand on utilise les Champmètres HF59B et HFW59D de GigaHertz Solutions
Feuilles de mesure pour relever les mesures et calculer les Expositions en V/m quand on utilise les Champmètres HF59B et HFW59D de GigaHertz Solutions
Version courante mise à jour le 9 janvier 2026 : Version 1_1.
👉 Les valeurs fournies par les deux champmètres sont des valeurs de Puissance surfacique brutes. Elles doivent subir ensuite un traitement pour intégrer le contexte de la mesure : utilisation de filtres en fréquences, signal à facteur de crête élevé, etc...
👉 Les Feuilles de mesures ci-dessous sont spécifiques aux deux champmètres. Elles ont été programmées en javascript dans un PDF à cellules modifiables. Elles fournissent les Expositions en V/m après corrections. Elles sont téléchargeables en libre service.
👉 TIP : imprimez les feuilles vierges de tout renseignement avant la prise de mesures puis demandez à une personne de vous assister en remplissant les feuilles sous votre dictée.
Feuilles de MESURES pour Champmètres HF59B et HFW59D - Eric Denelle, V1.pdfPourquoi avoir des feuilles de mesure bien conçues sont essentielles lors des études quantitatives
👉 Les champmètres HF59B et HFW59D de Gigahertz Solutions sont des instruments « haut de gamme » conçus pour mesurer les niveaux d’exposition aux radiofréquences de manière réellement quantitative, et non simplement qualitative. Ces appareils offrent une grande flexibilité grâce à divers accessoires comme des antennes, filtres, amplificateurs et atténuateurs. Ils peuvent donc être configurés de façon optimale selon le contexte électromagnétique et les objectifs de mesure.
👉 Cependant, cette diversité de réglages rend essentiel de consigner non seulement les valeurs mesurées (comme la moyenne RMS, les valeurs PEAK et PEAK HOLD), mais aussi tous les paramètres utilisés lors des mesures : type d’antenne, filtre appliqué, etc. Il est également crucial d’enregistrer les informations contextuelles, telles que l’adresse du lieu de mesure, la localisation précise, l’état des fenêtres (ouvertes ou fermées), et l’heure des relevés. Ces détails sont indispensables pour permettre des comparaisons ultérieures entre différentes mesures.
Ces comparaisons constituent le cœur de l’analyse quantitative des expositions aux radiofréquences. Elles permettent d’évaluer l’efficacité des dispositifs de protection, d’observer les variations d’exposition au fil du temps, et d’analyser l’impact de nouvelles installations d’antennes.
Les 3 problèmes que l’on rencontre quand on utilise les champmètres HF59B et HFW59D de GigaHertz Solutions
L’utilisation des champmètres HF59B et HFW59D pour des études quantitatives d’exposition aux radiofréquences présente trois défis majeurs, qui nécessitent une bonne compréhension des technologies de téléphonie mobile.
Conversion des unités : Les appareils mesurent la puissance surfacique des ondes, exprimée en milliWatts par mètre carré (mW/m²) ou en microWatts par mètre carré (μW/m²). Toutefois, les seuils de référence, notamment ceux utilisés en biologie de l’habitat, se basent sur l’intensité du champ électrique. Il est donc crucial de convertir ces mesures de puissance en valeurs de champ électrique pour une interprétation correcte.
Correction de l’atténuation due aux filtres : L’utilisation de filtres en fréquence, tels que le filtre coupe-bas du HFW59D, qui élimine les fréquences inférieures à 3,3 GHz, modifie l’amplitude des signaux mesurés. GigaHertz Solutions recommande d’appliquer une correction de 1 décibel pour compenser cette atténuation. Il est important de conserver les valeurs de puissance brutes tout en corrigeant les valeurs de champ électrique pour prendre en compte cette atténuation.
Correction des valeurs PEAK et PEAK HOLD en fonction du facteur de crête : Avec l’évolution des technologies de modulation et de multiplexage (comme le QAM et l’OFDM), les signaux présentent de plus en plus de pics de forte amplitude sur de très courtes durées. Les valeurs PEAK et PEAK HOLD fournies par les champmètres sont imparfaites car elles ne prennent pas en compte les pics très brefs. Elles doivent donc être corrigées en fonction du facteur de crête estimé du signal mesuré. La correction à apporter est décrite dans les manuels utilisateurs des deux champmètres HF59B et HFW59D : correction “facteur de crête” appliquée par multiplication de la densité de puissance (W/m²) : HF59B → ×1 / ×2 / ×5 / ×10 ; HFW59D → ×1 / ×4 (selon le profil du signal), avant conversion en V/m.
Utilisation des Feuilles de mesure PDF programmées en javascript
👉 Les feuilles de mesure PDF programmées en JavaScript sont conçues pour faciliter la collecte, l’analyse et la documentation des mesures réalisées avec les champmètres HF59B et HFW59D.
Relevé des mesures : Pendant la prise de mesures, une version vierge du document est utilisée pour enregistrer toutes les informations nécessaires. La personne responsable des mesures supervise généralement le processus de remplissage par l’utilisateur.
Rapport de mesures : Une fois les mesures prises, les informations peuvent être aisément transférées dans la version numérique des feuilles de mesure. Ce document PDF, enrichi de champs texte, de listes déroulantes et de boutons de commande, peut ensuite être partagé par courriel.
Contenu des Feuilles de mesure :
Nombre de mesures : Le document permet d’enregistrer jusqu’à 30 mesures distinctes, chacune comprenant trois valeurs : une valeur RMS, une valeur PEAK, et une valeur PEAK HOLD.
Informations contextuelles : L’adresse, la date des mesures, ainsi que le statut des téléphones et du Wi-Fi de l’habitation sont consignés en première page, et rappelés sur les pages suivantes.
Informations spécifiques à chaque mesure : Pour chaque mesure, les utilisateurs doivent spécifier le type de champmètre, le type d’antenne, l’utilisation de filtres, ainsi que l’heure de la mesure. Ces paramètres sont essentiels pour assurer la précision et la comparabilité des mesures.
Protection par mot de passe : Le document PDF est sécurisé par un mot de passe pour prévenir les risques liés aux programmes malveillants. En conséquence, les routines JavaScript du document ne sont pas accessibles directement, garantissant ainsi l’intégrité des données.
Programmation des Feuilles de mesure en javascript
Programmation des Feuilles de mesure en javascript
Les Feuilles de mesure peuvent être lues et modifiées par tous les lecteurs de pdf acceptant le code javascript. Il est recommandé d'utiliser le logiciel gratuit Acrobat reader pour les PC fonctionnant sous Windows ou sous MAC OS.
3. UTILISATION DE LA SIGNATURE AUDIO DES SIGNAUX
3. UTILISATION DE LA SIGNATURE AUDIO DES SIGNAUX
Signatures audio des différents systèmes de téléphonie mobile après démodulation
Signatures audio des différents systèmes de téléphonie mobile après démodulation
Sauriez-vous les reconnaitre ? (fichiers audio à télécharger et à écouter)
2G GSM 3G UMTS 4G liaison descendante 4G liaison montante 5G 3500 MHz Téléphone DECT Wifi en stand-by
Avez-vous l'oreille ?
👉 Comme indiqué par Gigahertz Solutions, une évaluation correcte des mesures PEAK et PEAK HOLD repose sur une analyse qualitative du signal global afin d'identifier la présence de signaux à fort facteur de crête. Cette analyse s'effectue notamment à l'aide de la sortie audio du champmètre, qui permet de reconnaître les signatures acoustiques caractéristiques des différents systèmes.
Les signaux à faible facteur de crête incluent notamment la 2G GSM et le Wifi en mode veille (stand-by). Le Wifi en veille produit un bruit typique de type mitraillette, avec des impulsions d'environ 10 Hz (un coup toutes les 100 ms), tandis que la 2G GSM présente un rythme reconnaissable du type ta-ta-la-ta-ta-la-la,
À l'inverse, les technologies telles que la 3G, la 4G, la 5G et le Wifi en trafic génèrent des signaux à fort facteur de crête, nécessitant l'application d'un coefficient multiplicateur de la densité de puissance mesurée. L'écoute régulière des signatures acoustiques des différents systèmes permet d'améliorer la fiabilité de cette analyse lors des campagnes de mesure.
4. ENREGISTREMENTS DES MESURES
4. ENREGISTREMENTS DES MESURES
Enregistrement sur un NFA 1000 utilisé comme data-logger des Expositions 4G 2600 MHz PEAK relevées par un Champmètre HF59B équipé du filtre FF10
Enregistrement sur un NFA 1000 utilisé comme data-logger des Expositions 4G 2600 MHz PEAK relevées par un Champmètre HF59B équipé du filtre FF10
Série temporelle des Expositions Moyennes RMS d'un signal 4G 2600 MHz enregistées pendant 40 minutes avec un HF59B
Série temporelle des Expositions Moyennes RMS d'un signal 4G 2600 MHz enregistées pendant 40 minutes avec un HF59B
Le champmètre HF59B calcule la moyenne RMS du signal sur une fenêtre glissante d'environ 100 millisecondes. Les valeurs RMS successives, générées au rythme de l'horloge interne du champmètre, sont converties en un signal de tension analogique. Ce signal est ensuite envoyé au champmètre basse fréquence NFA 1000, qui rééchantillonne ces données en ne conservant qu'une valeur toutes les 100 millisecondes (soit 10 valeurs par seconde). Cela permet de maintenir la cohérence entre les calculs internes du champmètre et l'enregistrement des données par le NFA 1000.
Enregistrement des Valeurs PEAK, PEAK HOLD et moyenne RMS d'un HF59B à l'aide d'un champmètre NFA 1000
Enregistrement des Valeurs PEAK, PEAK HOLD et moyenne RMS d'un HF59B à l'aide d'un champmètre NFA 1000
En raison de la variabilité temporelle des signaux, il est recommandé d'enregistrer en temps réel les mesures PEAK, PEAK HOLD et RMS des champmètres HF59B et HFW59D. Ces données permettront de calculer ultérieurement les niveaux d'exposition à retenir, en utilisant les hypothèses de son choix. GigaHertz Solutions préconise l'utilisation du NFA 1000 comme data-logger, équipé d'une carte mémoire et d'un micro intégré pour enregistrer des notes vocales sur les réglages des appareils. Bien que cet outil soit avantageux, son coût reste un frein très sérieux, notamment quand on souhaite faire des enregistrements simultanés avec les deux champmètres, afin de couvrir toute la bande de 27 MHz à 10 GHz.
Mesure des Expositions 5G 3500 MHz au Perreux-sur-Marne avec un HFW59D connecté à un NFA 1000
Mesure des Expositions 5G 3500 MHz au Perreux-sur-Marne avec un HFW59D connecté à un NFA 1000
L'utilisation de l'antenne directionnelle log périodique pointée sur l'antenne-relais et du filtre passe-haut HP33 qui supprime toutes les signaux dont la fréquence est inférieure à 3300 MHz garantie que seul le système de Téléphonie Mobile 5G 3500 MHz (à faisceau orientable) est pris en compte. Le NFA 1000 est utilisé ici comme un data logger.
Mesures 5G 3500 MHz au Perreux-sur-Marne
Mesures 5G 3500 MHz au Perreux-sur-Marne
Des mesures calculées et enregistrées toutes les 100 millisecondes
Des mesures calculées et enregistrées toutes les 100 millisecondes
Les commentaires ci-dessous s'appliquent aussi bien aux valeurs RMS qu'aux valeurs PEAK et PEAK HOLD pour les 2 Champmètres
Le graphique montre les expositions moyennes RMS mesurées par un HF59B avec le filtre FF10 positionné sur 2600 MHz. Les valeurs affichées proviennent du NFA 1000 utilisé comme data logger, connecté au HF59B. La répartition des points sur le graphique confirme que le NFA 1000 échantillonne les données 10 fois par seconde, soit une valeur toutes les 100 ms. Les variations rapides observées à partir de 16:58:54 suggèrent que la fenêtre glissante utilisée par le HF59B pour les calculs RMS est d'environ 100 ms, facilitant la recalculation des valeurs RMS sur des périodes plus longues que la largeur de la fenêtre glissante.
Comment fonctionne un Champmètre équipé d'une antenne large bande
Comment fonctionne un Champmètre équipé d'une antenne large bande
Le circuit ci-dessous illustre les composants principaux d'un champmètre doté d'une antenne capable de capter les signaux sur une large gamme de fréquences. Ce schéma simplifié aide à comprendre le fonctionnement des champmètres tels que les modèles HF59B et HFW59D de Gigahertz Solutions.
Fonctionnement du Circuit :
Antenne : Capture les signaux RF environnants.
Diode Détectrice (D1 - 0A47) : Rectifie le signal RF, transformant les ondes haute fréquence en une tension continue proportionnelle à l'intensité du champ.
Condensateur (C1 - 10 pF) : Filtre le signal pour réduire le bruit haute fréquence.
Transistor (BC549C) : Amplifie le signal rectifié, avec un contrôle assuré par les résistances R1, R2, R3, et R4.
Indicateur (M1) : Affiche la force du champ en fonction du signal amplifié.
Potentiomètre (RV1 - 1MΩ) : Ajuste la sensibilité de l'indicateur pour un affichage précis en fonction de l'intensité du signal capté.
Les valeurs PEAK, PEAK HOLD et Moyenne RMS sont calculées par le champmètre sur l'enveloppe rectifié et filtré du signal reçu.
Pour plus de détails techniques, consultez la présentation "Les signaux numériques en télécommunications" disponible sur notre site.
Utilisation du NFA 1000 pour enregistrer la signature audio des signaux radiofréquences démodulés
Utilisation du NFA 1000 pour enregistrer la signature audio des signaux radiofréquences démodulés
👉 Les mesures PEAK et PEAK HOLD des champmètres HF59B et HFW59D nécessitent une correction lorsque des signaux à facteur de crête élevé sont présents. Évaluer cette composante en temps réel à partir de la signature audio du signal peut être difficile. Le NFA 1000, équipé d'un micro, permet d'enregistrer l'audio du signal démodulé pendant la mesure, offrant la possibilité d’analyser et d’ajuster les données plus tard. Cette approche conserve les informations essentielles pour déterminer les corrections à appliquer aux mesures brutes, améliorant ainsi la précision des résultats.
5. DÉTECTION ET MESURE DES PICS
5. DÉTECTION ET MESURE DES PICS
Détection des pics du Signal, temps de montée et Bande Passante Vidéo (VBW) d'un Champmètre
Détection des pics du Signal, temps de montée et Bande Passante Vidéo (VBW) d'un Champmètre
👉 La capacité d'un champmètre à détecter les pics du signal dépend du temps de montée de l'électonique de son circuit de détection, qui lui même est piloté par la Bande Passante Vidéo (VBW ou "Video Bandwith" en anglais) sélectionnée par l'utilisateur. L'image ci-dessus montre le curseur qui permet sur le HF59B de sélectionner le mode de fonctionnement, avec une Bande Passante Vidéo Standard ou une Bande Passante Vidéo maximale.
👉 Le HF59B propose de travailler avec deux Bandes Passantes Vidéo :
la standard qui a une largeur de bande Vidéo de 30 kHz. Le temps de montée nécessaire pour identifier un pic est alors d'environ 11 microsecondes
la maximale qui a une largeur de bande Vidéo de 2 MHz. Le temps de montée nécessaire pour identifier un pic est alors d'environ 0,175 microsecondes. Ce mode de fonctionnement est à privilégié lorsque le signal mesuré n'est pas bruité. Les pics de très faible durée sont alors détectés et leur intensité est correctement restituée par l'appareil.
Temps de monté du circuit détecteur d'un champmètre et Bande Passante Vidéo
Temps de monté du circuit détecteur d'un champmètre et Bande Passante Vidéo
👉 La règle du pouce qui relie le temps de monté du circuit de détection d'un champmètre (durée minimale d'un pic pour qu'il puisse être détecté et restitué avec une amplitude correcte) avec sa Bande passante Vidéo est VBW = 0,35 / Dt. On en déduit que Dt = 0,35 / VBW.
Application au cas du Champmètre HF59B
La Bande passante Vidéo standard vaut 30 KHz. Dt est donc égal à 0,35 / (30 x 1000) soit 11,66 micro secondes
La Bande passante Vidéo standard vaut 2 MHz. Dt est donc égal à 0,35 / (2 x 1000000) soit 0,175 micro secondes
Où trouver les valeurs des 2 Bandes Passantes Vidéo que l'on peut utiliser avec le HF59B ?
Où trouver les valeurs des 2 Bandes Passantes Vidéo que l'on peut utiliser avec le HF59B ?
Les valeurs des 2 Bandes Passantes Vidéo du HF59B sont indiquées dans la version 2005 du manuel utilisateur (la 3G UMTS venait tout juste d'être déployée à cette époque). Ces informations techniques pourtant bien utiles ont par la suite été supprimées par GigaHertz Solutions.
👉 Vous-êtes curieux et un peu technicien ?
Si lire un manuel technique en anglais ne vous dérange pas, vous trouverez avec ce lien la version 2005 du manuel utilisateur du HF59B. À comparer avec la version actuelle que l'on peut trouver sur le site du fabricant.
Les 2 Bandes passantes Vidéo du Champmètre HFW59D
Les 2 Bandes passantes Vidéo du Champmètre HFW59D
Options de Bande Passante Vidéo pour le Champmètre HFW59D
👉 L'utilisateur peut choisir entre deux valeurs de bande passante vidéo pour le champmètre HFW59D, tout comme pour le HF59B : 30 kHz (mode standard) ou 2 MHz (mode maximum). Ces informations sont extraites du manuel utilisateur 2015, page 7. Il est important de noter que Gigahertz Solutions ne mentionne plus ces valeurs de 30 kHz et 2 MHz dans les éditions ultérieures du manuel.
Relation entre le Temps de Montée et la Bande Passante Vidéo
👉 Une règle empirique lie le temps de montée du circuit de détection d'un champmètre (c'est-à-dire la durée minimale d'un pic pour qu'il puisse être détecté et restitué avec une amplitude correcte) à sa bande passante vidéo (VBW). Cette relation est donnée par la formule : VBW = 0,35 / Dt où Dt est le temps de montée. On peut également exprimer le temps de montée comme : Dt = 0,35 / VBW
Application au Champmètre HFW59D
Bande Passante Vidéo Standard (30 kHz) : Le temps de montée Dt est de 0,35 / (30 x 1000), soit environ 11,66 microsecondes.
Bande Passante Vidéo Maximum (2 MHz) : Le temps de montée Dt est de 0,35 / (2 x 1 000 000), soit environ 0,175 microsecondes.
Largeur Minimale d'un Pic pour une Restitution Correcte
Le temps de montée calculé représente le temps minimal nécessaire pour que le champmètre suive correctement les variations du signal. Pour mesurer la largeur minimale d'un pic sans distorsion d'amplitude, il est généralement recommandé que la largeur du pic soit d'au moins trois à cinq fois le temps de montée.
Impact du choix de la Bande passante Vidéo sur la fiabilité des mesures pour les pics du signal - Cas du Champmètre HF59B
Impact du choix de la Bande passante Vidéo sur la fiabilité des mesures pour les pics du signal - Cas du Champmètre HF59B
Fiabilité des mesures des Champmètres : Pourquoi l'information est-elle si rare ?
👉 Il existe très peu de rapports d'études disponibles en ligne documentant la fiabilité des mesures fournies par les champmètres. Cette absence d'informations laisse les utilisateurs désireux de mesurer les niveaux d'exposition de manière qualitative dans un flou complet. Cependant, quelques études en laboratoire sont consultables, notamment pour le HF59B de GigaHertz Solutions.
Restitution de pics d'une durée de 3 microsecondes par le HF59B
👉 L'image ci-dessus illustre l'impact du choix de la bande passante vidéo sur la mesure des pics du signal. Les valeurs mesurées représentent des puissances surfaciques, exprimées en milliwatts par mètre carré. Le signal généré en laboratoire est constitué d'une porteuse de 2113 MHz modulée par une série de pics, chacun d'une durée de 3 microsecondes.
La durée de ces pics, 3 microsecondes, est supérieure à 3 fois le temps de montée du système de détection du HF59B en mode "maximum" (0,175 microsecondes fois 3 soit 0,53 microsecondes) mais inférieure à 3 fois le temps de monté en mode "standard" (11,66 microsecondes fois 3 soit 34,98 microsecondes). Comme prévu, la restitution des pics en mode standard n'est pas optimale : le HF59B les détecte, mais sous-estime considérablement les puissances surfaciques, avec un facteur d'erreur de 8,16 (le champ électrique est alors sous-évalué par un facteur de 2,9). En revanche, en mode "maximum", les résultats sont presque parfaits : le champ électrique des pics est légèrement sous-évalué avec un facteur de 1,1.
Vous pouvez télécharger le rapport d'étude (en anglais) d'où sont extraits ces résultats en utilisant le lien suivant : "Test : High Frequency Measuring Instruments - Myth and Reality" par Siegfried Zwerenz, 2006.
Détails sur le Bruit en Relation avec la VBW (Bande passante Vidéo) et la Sensibilité des champètres HF59B et HFW59D
Détails sur le Bruit en Relation avec la VBW (Bande passante Vidéo) et la Sensibilité des champètres HF59B et HFW59D
👉 Lorsque le champmètre est réglé sur "VBW Maximum", il est capable de capturer les impulsions très courtes, mais cela augmente également le bruit interne du champmètre.
Réglage de Sensibilité (via le paramètre "Range" du champmètre) :
Range = Max (faible sensibilité) entraîne une plus grande exposition au bruit électronique interne du champmètre, surtout en combinaison avec "VBW Maximum".
Range = Min (sensibilité maximale) réduit l'impact relatif du bruit interne parce que l'appareil est plus sensible aux signaux faibles, et donc, il est mieux ajusté pour ignorer le bruit de fond lorsqu'il est utilisé avec "VBW Maximum".
👉 En résumé, en utilisant "VBW Maximum" avec la sensibilité la plus élevée ("Min"), on minimise l'effet du bruit interne de l'appareil tout en capturant les pics courts des signaux RF. Ce réglage optimal augmente néanmoins beaucoup le rsique de saturer le champmètre. Cela correspond bien aux recommandations de Gigahertz Solutions pour obtenir des mesures précises dans des environnements avec des signaux à haute fréquence ou à fort facteur de crête, tels que les signaux radars.
Comment sont calculées les valeurs PEAK et les moyennes RMS avec les champmètres HF59B et HFW59D
Comment sont calculées les valeurs PEAK et les moyennes RMS avec les champmètres HF59B et HFW59D
👉 L'intervalle typique de prise de données pour les modèles HF59B et HFW59D de Gigahertz Solutions est de 100 ms, soit 10 mesures par seconde. C'est comme on l'a vu une fréquence d'échantillonnage élevée quand on la compare à celle des autres champmètres, y compris les champmètres professionnels utilisés pour les mesures officielles.
👉 Les 2 champmètres utilisent des détecteurs d'enveloppe pour mesurer les valeurs PEAK et RMS. Voici plus de détails sur leur fonctionnement :
Détecteur d'Enveloppe : Les détecteurs d'enveloppe sont utilisés pour extraire l'amplitude du signal RF, ce qui permet de suivre les variations de l'enveloppe du signal modulé.
Valeurs PEAK : Pour les mesures PEAK, les champmètres HF59B et HFW59D suivent les variations de l'enveloppe du signal et détectent les valeurs maximales atteintes. Cela signifie que chaque valeur PEAK affichée correspondent à la plus grande valeur de l'enveloppe détectée par le champmètre sur un intervalle de 100 millisecondes. Dix valeurs PEAK sont fournies chaque seconde.
Valeurs RMS : Les valeurs RMS sont calculées à partir des valeurs mesurées de l'enveloppe, en prenant la moyenne quadratique des valeurs d'amplitude calculées sur une intervalle de 100 millissecondes. Dix valeurs moyenne RMS sont fournies chaque seconde.
6. EXPOSITIONS LE LONG D'UN PARCOURS (utilisation d'un GPS)
6. EXPOSITIONS LE LONG D'UN PARCOURS (utilisation d'un GPS)
Mesures des Expositions dans les rues avec un HF59B équipé d'un GPS
Mesures des Expositions dans les rues avec un HF59B équipé d'un GPS
Visualisation dans Google Earth des mesures RMS relevées le long d'un parcours avec un HF59B
Visualisation dans Google Earth des mesures RMS relevées le long d'un parcours avec un HF59B
👉 Les mesures relevées le long du parcours dans la rue qui descend vers les antennes montre que le maximum des Expositions à 1,5 m du sol n'est pas rencontré aux pieds des antennes mais ici à environ 80 m de celles-ci. Une claire démonstration du fameux "effet parapluie" selon lequel les habitations de hauteur limitée situées à proximité immédiate des antennes sont moins exposées que les autres habitations (voir cette présentation dédiée à l'effet Parapluie).
👉 Par contre, plus on s'élève en ville dans les étages et plus les Expositions deviennent très importantes à proximité des antennes.
Une mesure en intérieur de 7,22 V/m a par exemple été relevée en novembre 2025 par EXEM (consultez le rapport de mesure ici) au dernier étage d'une habitation située en face des antennes représentées dans l'image ci-dessous, à moins de 30 m de celles-ci.
UTILITAIRE VisuExpo_TRAJET pour visualiser en 3D dans Google Earth les Expositions le long d'un parcours
UTILITAIRE VisuExpo_TRAJET pour visualiser en 3D dans Google Earth les Expositions le long d'un parcours
Version courante de l'utilitaire, mise à jour le 8 javier 2026 : version 1_2.
👉 Cet utilitaire génère un code kml qui positionne une surface verticale dans Google Earth, la hauteur de la surface étant proportionnelle aux niveaux d'Exposition enregistrés le long d'un parcours. L'utilitaire fonctionne avec Acrobat Reader et avec Power pdf. Il est programmé en javascript et est téléchargeable en libre service.
C'est l'utilitaire qui a été utilisé pour créer dans Google Earth les relevés d'Exposition en 3D présentés ci-dessus.
Utilitaire EXPO3G_GPS - Expositions Géolocalisées en 3D dans Google Earth.pdfSuggestions
Suggestions
👉 Visualiser en 2D les Expositions mesurées le long d'un trajet / parcours
Quand les Expositions sont mesurées le long d'un trajet avec un nombre limité de points de mesure, visualiser les Expositions en 2D dans Google Earth PRO est souvent la meilleure option pour comprendre rapidement comment la localisation des mesures par rapport aux antennes impacte les intensités. Un utilitaire PDF a spécialement été développé à cet effet. Il génère des Balises dans Google Earth et les positionne à partir de l'adresse des points de mesure renseignées par l'utilisateur. Cette méthode de positionnement est beaucoup plus rapide que les méthodes classiques qui utilisent les coordonnées des points de mesure et nécessite l'usage d'un GPS.
👉 Utiliser le lieu des expositions maximales mesurées sous l'axe d'une antenne pour calculer son tilt
Il est possible à partir de la hauteur à mi-antenne d'une antenne à faisceau fixe et de la distance à l'antenne sous l'axe de celle-ci pour laquelle l'exposition est maximale de calculer le tilt moyen de l'antenne. Un utilitaire en ligne a été développé pour fournir le Tilt. Le résultat n'est valable que si l'Exposition provient essentiellement d'une antenne à faisceau fixe.
✅ Accéder au calculateur en ligne pour calculer le Tilt moyen de l'axe d'eune antenne à faisceau fixe
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